一、色素炭黑的相關檢測指標介紹
GB/T 7044-2013規定的色素炭黑檢測指標主要有黑度、粒徑、吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、揮發分、流動度、總比表面積、45μm篩余物、雜質這幾個指標。色素炭黑出廠檢驗,僅需要檢測吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、黑度、流動度、45μm篩余物、雜質一共9個項目即可。而型式檢驗則要求所有指標全檢。下面我們就色素炭黑的關鍵(jian)指標重點講解(jie)一下。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度和(he)粒徑(jing)(jing)這兩(liang)項指標是色(se)素(su)(su)(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)重要分類依據。而且黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度直接與炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)粒徑(jing)(jing)相關,粒徑(jing)(jing)越(yue)小(xiao),比表面積愈大,炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度越(yue)高。GB/T 7044-2013根(gen)(gen)據黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度和(he)粒徑(jing)(jing)將色(se)素(su)(su)(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)分成(cheng)三大類即高色(se)素(su)(su)(su)接觸(chu)法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)或高色(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)、中色(se)素(su)(su)(su)接觸(chu)法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)或中色(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)、普(pu)(pu)通色(se)素(su)(su)(su)接觸(chu)法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)或普(pu)(pu)通色(se)素(su)(su)(su)爐法(fa)(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)。黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度測(ce)定(ding)可(ke)以根(gen)(gen)據GB/T 7048-2012《色(se)素(su)(su)(su)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)-黑(hei)(hei)(hei)(hei)(hei)度的(de)測(ce)定(ding)》的(de)方法(fa)(fa)來(lai)檢(jian)測(ce)。
2、表面化學性能檢測分析
加熱(re)減量(liang)、揮(hui)發(fa)(fa)分(fen)、流(liu)動(dong)(dong)度(du)等是色素炭(tan)黑表(biao)面化學(xue)性能(neng)表(biao)現(xian)的(de)(de)關(guan)鍵指標。色素炭(tan)黑表(biao)面具(ju)有不同的(de)(de)含氧官(guan)能(neng)團,這(zhe)些含氧官(guan)能(neng)團越高則揮(hui)發(fa)(fa)分(fen)則越高,而色素炭(tan)黑表(biao)現(xian)出的(de)(de)色調可調性能(neng)就越好。揮(hui)發(fa)(fa)分(fen)含量(liang)檢測(ce)(ce)可以依據GB/T 7047-2006《色素炭(tan)黑-揮(hui)發(fa)(fa)分(fen)含量(liang)的(de)(de)測(ce)(ce)定》,流(liu)動(dong)(dong)度(du)檢測(ce)(ce)可以依據GB/T 7052-2012《色素炭(tan)黑-流(liu)動(dong)(dong)度(du)的(de)(de)測(ce)(ce)定》。
3、比表面積檢測分析
為什么(me)要(yao)檢(jian)測(ce)比表面積(ji)?那是(shi)因為色(se)素(su)炭黑屬(shu)于(yu)表面大的(de)物質(zhi)、所以具有一定的(de)吸(xi)濕(shi)性能(neng)。而(er)且如果吸(xi)濕(shi)性能(neng)超標,則對色(se)素(su)炭黑的(de)包裝、貯存(cun)、運輸等過(guo)(guo)程(cheng),產生不必(bi)要(yao)的(de)麻煩(fan)、甚至影響(xiang)最(zui)終(zhong)的(de)交貨質(zhi)量。此外如果色(se)素(su)炭黑比表面積(ji)不統一,吸(xi)濕(shi)量過(guo)(guo)大,除了會對加工(gong)帶來麻煩(fan)外,還(huan)會要(yao)求進行特殊(shu)包裝處理,增加生產成本。
當(dang)然,色(se)素炭黑的檢測(ce)(ce)指(zhi)標還(huan)有其他好幾項。其實概況來講就是對色(se)散度(du)、覆蓋力、流(liu)動性(xing)、相(xiang)容性(xing)、穩定性(xing)、明暗度(du)等(deng)幾個常(chang)見(jian)母料(liao)(liao)質(zhi)量性(xing)能的要求,延伸出的指(zhi)標規定。色(se)素炭黑在垃圾袋、塑料(liao)(liao)袋、電(dian)纜材料(liao)(liao)等(deng)產品的制(zhi)造中(zhong)應用極為常(chang)見(jian),所以(yi)我們一定要通過檢測(ce)(ce),把好質(zhi)量關(guan),避免造成不必(bi)要的損失。
二、 色素炭黑的黑度和什么有關系
1、平均原生粒徑
色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)平均原生(sheng)粒徑(jing)(jing)(jing)常稱為粒徑(jing)(jing)(jing),是(shi)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)重要指標之一。炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)粒徑(jing)(jing)(jing)的(de)大小,在很大程度上是(shi)由其生(sheng)產工(gong)藝(yi)決(jue)定的(de)。在爐(lu)法工(gong)藝(yi)生(sheng)產的(de)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei),是(shi)色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)原生(sheng)粒子粒徑(jing)(jing)(jing)的(de)變化范(fan)圍最大的(de)工(gong)藝(yi);從10納米到80納米。原生(sheng)粒子的(de)平均粒徑(jing)(jing)(jing)和粒徑(jing)(jing)(jing)分布從根本上決(jue)定了色(se)素(su)炭(tan)(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)性(xing)能,特(te)別是(shi)其黑(hei)(hei)度和著色(se)力。
2、結構
原始粒子(zi)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程(cheng)(cheng)度(du)(du)通(tong)常(chang)被(bei)稱為(wei)"結(jie)構(gou)"。主要(yao)分(fen)為(wei)兩種(zhong),一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)高結(jie)構(gou)炭黑(hei)(高聚(ju)集(ji)度(du)(du)的(de)(de)(de)炭黑(hei)被(bei)稱為(wei)高結(jie)構(gou)炭黑(hei));另一(yi)(yi)種(zhong)是(shi)低(di)結(jie)構(gou)炭黑(hei)(低(di)聚(ju)集(ji)度(du)(du)的(de)(de)(de)炭黑(hei)則被(bei)稱為(wei)低(di)結(jie)構(gou)炭黑(hei))。色素炭黑(hei)原生粒子(zi)并非單獨(du)的(de)(de)(de)分(fen)離狀態存在(zai),它們也會形成聚(ju)熔體和聚(ju)集(ji)體。爐(lu)法炭黑(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程(cheng)(cheng)度(du)(du)可以通(tong)過工藝的(de)(de)(de)變化來調(diao)整;而接觸法炭黑(hei)的(de)(de)(de)聚(ju)集(ji)程(cheng)(cheng)度(du)(du)因其開(kai)放式的(de)(de)(de)工藝則很難(nan)調(diao)控(這里(li)需要(yao)有經驗的(de)(de)(de)技(ji)術人(ren)員(yuan)進行調(diao)節(jie))。
3、表面活性
主要由碳(tan)元素(su)組成,其中含碳(tan)量(liang)為90%~99%左右,也(ye)會含有少(shao)量(liang)的(de)(de)氧(yang)、氫、氮(dan)和硫等(deng)(deng)元素(su)。這(zhe)里(li)所(suo)說的(de)(de)炭(tan)黑(hei)表面活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),對于酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)黑(hei)是指(zhi)在(zai)炭(tan)黑(hei)粒子表面生成的(de)(de)含氧(yang)表面基(ji)(ji)團的(de)(de)多少(shao),這(zhe)些(xie)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)表面基(ji)(ji)團主要為羧基(ji)(ji)、酚羥基(ji)(ji)、醌基(ji)(ji)、內酯(zhi)基(ji)(ji)等(deng)(deng);對于堿性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)黑(hei)是指(zhi)炭(tan)黑(hei)表面的(de)(de)堿性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)氧(yang)化(hua)(hua)物,它們影響著炭(tan)黑(hei)的(de)(de)理化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能,如潤濕分散性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),催化(hua)(hua)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)以及電(dian)化(hua)(hua)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑(hei)度(du)(du)是指顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)深度(du)(du)和純度(du)(du),通常用光學儀器測(ce)量。黑(hei)度(du)(du)越(yue)(yue)高,顏(yan)(yan)(yan)色越(yue)(yue)深,但也意味(wei)著(zhu)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)和不純物質(zhi)(zhi)越(yue)(yue)多。如果顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)雜(za)質(zhi)(zhi)和不純物質(zhi)(zhi)過多,會(hui)影(ying)響到(dao)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量和穩(wen)定(ding)性(xing),甚至會(hui)對使用效果產生負(fu)面影(ying)響。因(yin)此,黑(hei)度(du)(du)高并不一定(ding)意味(wei)著(zhu)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)質(zhi)(zhi)量好(hao)。顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)黑(hei)度(du)(du)與其粒(li)(li)度(du)(du)和分散性(xing)密切相(xiang)關。粒(li)(li)度(du)(du)越(yue)(yue)細,分散性(xing)越(yue)(yue)好(hao),顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)黑(hei)度(du)(du)就越(yue)(yue)低,因(yin)此得出色素炭黑(hei)黑(hei)度(du)(du)為什么越(yue)(yue)低越(yue)(yue)好(hao)這個(ge)結論。